Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/6236
Type: Dissertação
Title: Security against network attacks in supervisory control systems
Other Titles: Segurança contra ataques cibernéticos em sistemas de controle supervisório
Author(s)/Inventor(s): Lima, Públio Macedo
Advisor: Moreira, Marcos Vicente de Brito
Co-advisor: Carvalho, Lilian Kawakami
Abstract: Sistemas ciberfísicos (SCFs) usam as capacidades de comunicações e de computação atuais para monitorar e controlar processos físicos. Para tal, redes de comunicação são normalmente usadas para conectar os sensores, atuadores e controladores. Com o uso dessas redes de comunicação, a vulnerabilidade de SCFs a ataques cibernéticos aumentam, que podem levar o sistema para estados não seguros. Um tipo de ataque em rede é o “ataque do homem do meio” (man-in-the-middle attack), em que um intruso pode observar, esconder, criar e/ou trocar as informações de um canal de comunicação atacado. Neste trabalho é proposta uma estratégia de defesa para detectar e evitar danos causados por “ataques do homem do meio” nos canais de comunicação de sensores e/ou de controle para o sistema de controle supervisório. A definição de controlabilidade segura a ataques na rede (Controlabilidade Segura-Ar), que é relacionada com a possibilidade de detectar um ataque a rede e prevenir que o sistema chegue a estados não seguros é proposta. Alem disso, é proposto um algoritmo para verificar essa propriedade.
Abstract: Cyber-physical systems (CPSs) integrate computing and communication capabilities to monitor and control physical processes. In order to do so, communication networks are commonly used to connect sensors, actuators, and controllers to monitor and control physical systems. The use of communication networks increases the vulnerability of the CPS to cyber attacks that can drive the system to unsafe states. One of the most powerful cyber attacks is the so-called man-in-the-middle attack, where the intruder can observe, hide, create or change information in the attacked network channel. We propose in this work a defense strategy that detects intrusions and prevents damages caused by man-in-the-middle attacks in the sensor and/or control communication channels in supervisory control systems. We also introduce the definition of NA-Safe controllability, that is related with the possibility of detecting an attack in the network and preventing the reach of unsafe states, and we propose an algorithm to verify this property.
Keywords: Sistemas embutidos
Segurança
Sistemas de controle
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS INSTRUMENTACAO::SISTEMAS ELETRONICOS DE MEDIDA E DE CONTROLE
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Department : Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Mar-2017
Publisher country: Brasil
Language: eng
Right access: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/11422/6236
Appears in Collections:Engenharia Elétrica

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